《汽車排氣污染與控制》課程思政教學(xué)案例挖掘與探討

樊永勝，陳玉煒，熊永蓮，朱錦嬌

（鹽城工學(xué)院汽車工程學(xué)院，江蘇 鹽城 224051）

0 前言

《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》倡導(dǎo)在開展教育教學(xué)活動(dòng)時(shí)，寓價(jià)值觀引導(dǎo)于知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學(xué)生塑造正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，這一舉措直接決定著“中國夢(mèng)”偉大復(fù)興的實(shí)現(xiàn)[1]。作為能源與動(dòng)力工程的一門重要的專業(yè)課程，《汽車排氣污染與控制》課程重點(diǎn)講授發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性、汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化、汽油機(jī)后處理凈化、柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化、柴油機(jī)后處理凈化等技術(shù)，以及排放污染物測(cè)試技術(shù)和規(guī)范等。結(jié)合相關(guān)實(shí)例，分析各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與瓶頸，以及主流排放測(cè)試技術(shù)和現(xiàn)行測(cè)試規(guī)范，便于學(xué)生今后從事相關(guān)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)工作，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的意識(shí)和能力。在教學(xué)實(shí)踐中，如何串接課程思政案例，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)民族自豪感、社會(huì)主義中國所肩負(fù)的大國擔(dān)當(dāng)和歷史重任，激勵(lì)學(xué)生更加自信和飽滿的努力學(xué)習(xí)，需要理工類課程教師潛心思量和深度挖掘。本文以《汽車排氣污染與控制》課程主要內(nèi)容為線索，引入相關(guān)時(shí)政大事件，挖掘和探討思政教學(xué)案例的串接和應(yīng)用。

1 思政案例分析

1.1 環(huán)境污染與汽車排放污染物思政案例

中國政府在《巴黎協(xié)定》中設(shè)定了四大減排目標(biāo)：預(yù)計(jì)到2030年，單位GDP的CO2排放，比2005年下降60-65%；非化石能源占總能源20%以上；CO2的排放達(dá)到峰值；森林蓄積量，要比2005年增加45億立方米。由此，我國在汽車排放控制方面更加細(xì)化和專業(yè)化，將PM2.5濃度及數(shù)量、臭氧八小時(shí)濃度等列入監(jiān)控指標(biāo)，遍布全國的空氣監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備向大家實(shí)時(shí)傳遞空氣污染水平?，F(xiàn)場(chǎng)授課時(shí)以某款手機(jī)APP為例，進(jìn)行演示，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)監(jiān)測(cè)環(huán)境質(zhì)量，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。

1.2 污染物生成機(jī)理與影響因素思政案例

近幾年，隨著黨和政府在霧霾治理及汽車排放方面的嚴(yán)格治理和限制，“綠水青山”“最美鄉(xiāng)村”正在成為當(dāng)下中國環(huán)境的主流名詞。通過播放視頻和課堂討論方式展現(xiàn)環(huán)境治理與汽車污染物生成之間的關(guān)系，使學(xué)生細(xì)細(xì)體會(huì)總書記提出的“青山綠水就是金山銀山”，建設(shè)生態(tài)文明亦是一場(chǎng)涉及科學(xué)技術(shù)的革命性變革[2]。

1.3 汽油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)思政案例

世界內(nèi)燃機(jī)學(xué)界曾認(rèn)為汽油機(jī)氮氧化物和碳煙存在極限，如氮氧化物最低限值約為2.5g/kW·h，但近年來我國在多項(xiàng)燃燒技術(shù)方面取得突破，獲得了更高的熱效率（40%以上）和超低排放的巨大進(jìn)步。這部分教學(xué)采用“反轉(zhuǎn)課堂”的形式開展，將學(xué)生進(jìn)行分組，提前布置任務(wù)，讓學(xué)生查閱整理由中國人自主開發(fā)或領(lǐng)先于世界的先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)內(nèi)燃燒技術(shù)（汽油壓燃、汽柴油雙燃料預(yù)混及低溫燃燒、均質(zhì)充量壓燃等），然后讓學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)，并提問討論，讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)過程體會(huì)中國人勤奮和努力的精神風(fēng)貌，絲毫不遜色于歐美發(fā)達(dá)國家。

1.4 汽油機(jī)后處理凈化技術(shù)思政案例

用于汽油機(jī)排氣處理的三效催化器中含有Pt、Lr、Pd等稀有貴元素，隨著排放法規(guī)越來越嚴(yán)格，更高催化劑性能的提升將對(duì)稀土提出更高的性能要求。國內(nèi)諸多高校協(xié)同開展的多元稀土材料研究，經(jīng)過多年的開發(fā)應(yīng)用，在國六車用催化劑技術(shù)上取得了不錯(cuò)的效果[3]。以此為切入點(diǎn)，重點(diǎn)介紹國內(nèi)相關(guān)高校院所的科研情況，并對(duì)比國外高校研究，使學(xué)生更多地樹立繼續(xù)讀研深造的信念和意識(shí)，高精尖技術(shù)的突破和取得不是一蹴而就的事情，正確而良好科研習(xí)慣的培養(yǎng)，以及時(shí)間的積累均不可或缺，培養(yǎng)學(xué)生正確的考研觀和價(jià)值觀。

1.5 柴油機(jī)機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)思政案例

2020年10月，中國濰柴集團(tuán)通過多年艱苦的技術(shù)研究，創(chuàng)造性的研發(fā)了協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、協(xié)同燃燒、分區(qū)潤滑、排氣能量分配、和智能控制五大具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)，柴油機(jī)燃燒熱效率由此超過了50%，突破了節(jié)能減排世界級(jí)難題，刷新了全球柴油機(jī)熱效率的新高度。重點(diǎn)介紹濰柴超高熱效率柴油機(jī)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程，能夠很好地激發(fā)學(xué)生愛國情懷和民族自豪感，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信，勇攀科技創(chuàng)新高峰，為建設(shè)世界科技強(qiáng)國做出貢獻(xiàn)。自覺將個(gè)人命運(yùn)與國家命運(yùn)緊緊綁在一起，不斷攻克科學(xué)技術(shù)難關(guān)[4]。

1.6 柴油機(jī)后處理凈化技術(shù)思政案例

以2016年美國極端暴風(fēng)雪事件為引例，當(dāng)時(shí)美國大量進(jìn)口中國汽/柴油發(fā)電機(jī)組，小型鏟雪車等，由于中國自身售后及測(cè)試認(rèn)證的不足，盡管實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品的貿(mào)易出口，但并未從中獲利，倒逼中國政府及企業(yè)嚴(yán)格制定發(fā)動(dòng)機(jī)尤其是非道路用柴油機(jī)的排氣凈化立法及技術(shù)規(guī)范實(shí)施細(xì)則。教育學(xué)生“落后就要挨打”的教訓(xùn)依然在身邊時(shí)不時(shí)出現(xiàn)，深刻體會(huì)社會(huì)主義中國屹立于世界的不易和難度，提升學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的精神風(fēng)貌，以及參與世界競(jìng)爭(zhēng)的危機(jī)意識(shí)。

1.7 排放污染物的測(cè)試技術(shù)思政案例

與美國在公共衛(wèi)生事件突發(fā)時(shí)期退出世界衛(wèi)生組織如出一轍，早在2019年11月4日美國便退出了全球最重要的氣候協(xié)定《巴黎協(xié)定》，選擇了消極應(yīng)對(duì)氣候變化的立場(chǎng)。正因?yàn)槊绹南麡O態(tài)度，間接導(dǎo)致德國大眾汽車在美國排放測(cè)試數(shù)據(jù)造假，盡管最后被查出并被處罰，但也說明美國在汽車排放污染控制方面存在的技術(shù)漏洞和消極態(tài)度。這種缺少大國擔(dān)當(dāng)，充滿傲慢與偏袒的行為方式，在人類命運(yùn)共同體背景下注定為世界人民所恥笑。相反，中國在全球治理中肩負(fù)重要使命，近年來積極參與和引領(lǐng)世界氣候治理，積極推進(jìn)氣候治理體系改革和建設(shè)[5]。提高學(xué)生的主人翁意識(shí)，并增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任感和使命感。

1.8 汽車排放法規(guī)及測(cè)試規(guī)范思政案例

中國國五排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)等歐五排放標(biāo)準(zhǔn)，于2017年1月1日起在所有省市直轄市執(zhí)行，比歐五執(zhí)行時(shí)間晚了十年。中國與歐洲的第六代排放標(biāo)準(zhǔn)差異較大，但仍主要參照歐六標(biāo)準(zhǔn)的要求。國六A標(biāo)準(zhǔn)從2021年開始在全國范圍強(qiáng)制執(zhí)行，比歐六A的執(zhí)行時(shí)間晚了八年。但歐六過渡周期比較長(zhǎng)，最終的歐六D是從2020年開始執(zhí)行，而國六的最終標(biāo)準(zhǔn)國六 B將從2023年開始在全國范圍強(qiáng)制執(zhí)行，僅比歐六D的執(zhí)行時(shí)間晚了三年。中國經(jīng)過快馬加鞭式的推進(jìn)，已經(jīng)基本趕上了歐洲法規(guī)的實(shí)施進(jìn)度。這部分采用對(duì)比分析的方式，使學(xué)生更加清晰地感受中國追趕世界的步伐，體會(huì)民族自豪感和危機(jī)意識(shí)。

2 總結(jié)

在過往，高校理工科課程教學(xué)目標(biāo)的定位，專注定位于培養(yǎng)滿足企事業(yè)單位具體崗位技術(shù)水平需要的技能型人才，而且是培養(yǎng)人文精神、道德素質(zhì)和家國情懷極為重要的一環(huán)，理工科課程教學(xué)過程中往往伴隨著平淡無趣的公式演示推導(dǎo)和死記硬背的灌輸，而這樣的教學(xué)過程本身就是由思政理念的匱乏造成的。分析于此，新時(shí)代背景下的高等教育往往肩負(fù)著育人樹德、文明推進(jìn)和社會(huì)演化發(fā)展的多重使命任務(wù)，尤其在高校理工科課程的教育教學(xué)改革方面，思想政治教育絕不能缺失，亦不能落后，否則會(huì)造成“失之毫厘謬以千里”的巨大損失，對(duì)黨和國家的人才培養(yǎng)工作造成不可彌補(bǔ)的錯(cuò)誤。在筆者所承擔(dān)的《汽車排氣污染與控制》課程教學(xué)中，通過探討上述時(shí)政大事件案例進(jìn)行課程思政的串接應(yīng)用，將平時(shí)所看所聞的新聞案例轉(zhuǎn)化為有效的教學(xué)實(shí)踐載體，以期在自然科學(xué)類知識(shí)學(xué)習(xí)中融合貫徹理想信念的精神指引和文化支撐，進(jìn)而形成在“授業(yè)解惑”的同時(shí)進(jìn)行“傳道育人”的良好教學(xué)氛圍。